專利名稱：連續(xù)的垂直-角形管過渡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸氣產(chǎn)生系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種為將水轉(zhuǎn)化為蒸氣的亞臨界或者超臨界直流式蒸氣產(chǎn)生系統(tǒng)。
通常，直流式蒸氣產(chǎn)生器的運(yùn)行，是使被增壓的液體，一般是水，環(huán)流，經(jīng)過蒸氣產(chǎn)生單元和過熱單元將水轉(zhuǎn)化為蒸氣。在這些裝置中，進(jìn)入裝置的水單程流過通路，并從裝置的過熱單元出口排出，作為過熱蒸氣，用來驅(qū)動汽輪機(jī)，或者類似設(shè)備。
這些裝置在通常圓筒式鍋爐基礎(chǔ)上提供一些改進(jìn)，盡管在直流式產(chǎn)生器早期型號中還存在一些問題，例如過大的起動熱損失，蒸氣溫度失配，在起動期間要求復(fù)雜的控制和附加閥門，這些問題在新近產(chǎn)生器系統(tǒng)中得到了有效的解決。
例如，美國Pat.NO4,099,384公布的并已轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)行應(yīng)用受讓人的系統(tǒng)，包括許多隔離板，它們被配置在蒸氣產(chǎn)生單元和過熱單元之間的主流路中，用于在系統(tǒng)起動和滿載運(yùn)行期間接收來自蒸氣產(chǎn)生單元的流體流量，這些裝置以很少的控制功能和使用最少的昂貴閥門就能夠快速地和有效地完成起動，同時(shí)，汽輪機(jī)能以最佳的壓力和溫度平滑地加載，其壓力和溫度可以連續(xù)不斷地和逐漸地增加，而不需要鍋爐分隔閥門或者外部旁通通路來放泄蒸氣。此外，本系統(tǒng)可以在很低負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行，而冷卻器熱損失可至最小。
在新近的裝置中，產(chǎn)生器的爐子單元的壁，由許多垂直延伸的管子組成，管子帶有肋片，這些肋片從管子的徑向向外延伸，相鄰的管子通過肋片連接在一起形成一種氣密結(jié)構(gòu)。在起動期間，爐子以恒定壓力運(yùn)行，超臨界水在多重通路中通過爐子邊界壁，水的溫度逐漸增加。這要求在多重通路之間使用集流管，以調(diào)合由于垂直延伸的管子對燃燒爐的閉塞器作用引起的外部熱量不均衡，或者由于管子因本機(jī)爐渣敷層，燃燒爐停止使用，以及其它因素而承負(fù)著不均勻吸收作用，引起的外部熱量的不均衡。這些中間集流管的使用，除了花費(fèi)多以外，在可變壓力下運(yùn)行爐子也很不方便，因?yàn)樵诩鞴苤械恼魵夂鸵后w可能分離以及順流通路中可能會不均衡分布。因此，這類裝置要求在爐子出口和分離器之間加設(shè)一個減壓站，按一預(yù)定量減少壓力，除此以外，還需要相當(dāng)大數(shù)量的下水管，以連接由爐子邊界壁通路形成的多種通路。
美國Pat.NO，4,178,881也已轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)在的受讓人，公布了一種蒸氣產(chǎn)生器，這種裝置包括上面所討論系統(tǒng)的性能，也不需要中間集流管、附加的下水管和減壓站，至目前為止，最新蒸氣產(chǎn)生器的爐子單元的邊界壁是由許多內(nèi)連在一起的管子組成的，管子的一部分相對于水平面以銳角延伸。在這種裝置中，確定蒸氣產(chǎn)生器爐子單元的上部和下部邊界壁，是由垂直管子部分組成的，而爐子單元的中間部分是由角形管部分組成的。
這種角形結(jié)構(gòu)的一個幾何學(xué)上的結(jié)果是，對于一個水平面來說，一個角形管一般占有兩個或三個垂直管的空間(取決于角形管的角度)。垂直管和角形管之間的轉(zhuǎn)換，典型地是使用一個分叉狀的配件(連結(jié)一個角形管和兩個或三個垂直管)，一個中間的轉(zhuǎn)接頭，或者一個螺旋形的斗(在爐子的下部)。
雖然這些方法對于垂直和角形的管子部分之間的轉(zhuǎn)換是有效的，但關(guān)于密封、兩相流分布，熱-水力學(xué)敏感度，結(jié)構(gòu)的完整性以及在周期性運(yùn)行中的熱疲勞壽命方面，這些方法是有缺點(diǎn)的。
因此，本發(fā)明的一個目的，是提供一種具有上面所討論的角形管裝置的全部優(yōu)點(diǎn)的蒸氣產(chǎn)生器。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的，是提供一種蒸氣產(chǎn)生器，它可解決上述有關(guān)密封、兩相流分配、熱-水力學(xué)敏感度、結(jié)構(gòu)的完整性以及周期性運(yùn)行中的熱疲勞壽命等問題。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的，是提供一種帶有爐子的蒸氣產(chǎn)生器，爐子的壁由許多管子組成，其中每一根管子在爐子的中間部位具有角形部分，在爐子的下部位和/或上部位則有垂直部分，兩個部位的垂直部分繼續(xù)、平滑地延伸至角形部分。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的，是提供一種蒸氣產(chǎn)生器，它在爐子的下部位使用第一系列垂直的管子，在爐子的上部位使用第二系列垂直的管子，其中第一系列管子和第二系列管子，與從角形管子延伸來的垂直管子是共面的、平行的，并均勻布置和交替分布于其中，此外，第一系列管子和第二系列管子分別在爐子的下部位和上部位，與從角形管子延伸來的垂直管子有流體連通。
為了達(dá)到這些和別的目的，本發(fā)明蒸氣產(chǎn)生器包含一個直立式爐子單元，它有邊界壁，被分配為下部、中部和上部。爐壁包含第一系列垂直管，在爐壁的下部；第二系列管子，在下部和上部有垂直的部分，在中部有角形的部分；第三系列垂直管在上部。第一系列管子和第三系列管子，與第二系列管子的相應(yīng)垂直部分是共面的、平行的，并均勻布置和交替分布于其中。第一系列管子與第二系列管子連通，第二系列管子與第三系列管子連通，使流體可以經(jīng)過管子流動，向流體提供熱量。
上述簡要說明，以及本發(fā)明進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，可以從下面對根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，然而只是一個具體裝置的說明，并結(jié)合附圖，得以更充分的理解，其中

圖1是本發(fā)明蒸氣產(chǎn)生器的示意剖視圖；圖2是沿圖1中的2-2線所切的剖視圖；圖3是圖1的蒸氣產(chǎn)生器的局部透視圖；圖4是圖1的邊界壁下部和中部之間裝設(shè)的管子的局部放大的正視圖；圖5是沿圖4中的5-5線所視的圖；圖6是圖1的邊界壁上部和中部之間裝設(shè)的管子的局部放大的正視圖；圖7是沿圖6中的7-7線所視的圖；圖8是流體沿圖1所示蒸氣產(chǎn)生器的爐子的邊界壁流動的通路的示意圖。
本發(fā)明系統(tǒng)中所用的蒸氣產(chǎn)生器一般地以標(biāo)號10表示，具體參照附圖的圖1，該蒸氣產(chǎn)生器包括爐子的下部12，爐子的中間部14，以及爐子的上部16。確定爐子部段12、14和16的邊界壁，包括前壁18、后壁20、處于前壁和后壁之間的兩個側(cè)壁，每一側(cè)壁都以標(biāo)號22表示。前壁18和后壁20的下面部分都向內(nèi)傾斜，在爐子的下部形成一個斗形區(qū)23，以便于以常規(guī)方式收集灰渣和類似物。
如圖2所示，壁18，20和22中的每一面壁都是由許多管子形成的，一般以標(biāo)號24表示，這些管子有沿徑向向外延伸的肋片，相鄰的管子通過肋片連結(jié)在一起，形成氣密結(jié)構(gòu)。盡管圖中未示，但可以理解，壁18、20和22的外表部分以常規(guī)方式隔熱并裝入外殼。
參照圖1-3，管子24包括爐子下部12的管子24a，連續(xù)經(jīng)過爐子部段12、14和16的管子24b，爐子上部16的管子24c。管子24a和24b形成壁18、20和22的下部12，這些管子垂直地延伸至斗形區(qū)23的上端的水平面p1。管子24b形成壁18、20和22的中部14，這些管子從平面P1延伸至蒸氣產(chǎn)生器上部所設(shè)定的平面P2，且相對于平面P1和P2以銳角延伸。管子24b和24c形成爐子上部16壁18、20和22，從平面P2垂直地延伸至后者的頂端。顯然可知，管子24b在爐子的整個范圍內(nèi)延伸，具有兩個垂直部分，一個角形部分，以及兩個彎曲部分。管子24b在中部14的延伸，是從平面P1開始，在它們到達(dá)平面P2之前，在爐子的周圍環(huán)繞，形成壁18、20和22。中部14的管子24b也有許多肋片26，這些肋片的安排和作用，與爐子下部12和爐子上部16的管子的肋片的方式是相同的。
如下面將要詳細(xì)敘述的，在爐子的下部12，垂直管子24a的上端與管子24b的下端有流體連通的關(guān)系，以同樣的方式，管子24b的上端與管子24c的下端是流體連通的。
也如圖1-3所示，上部16的后壁20的上部有一個分岔壁20a，這個分岔壁是由管子24b和24c中的可選數(shù)目的管子從后壁20向外彎曲而形成的，其形成方式是設(shè)定后壁20余下的管子24b和24c之間的空間，以及形成分岔壁20a的管子之間的空間，使得廢氣能夠從爐子的上部16排出，這一點(diǎn)下面將要敘述。
在爐子中部14的前壁和后壁18和20，配置許多燃燒器28，在本例中燃燒器的安排是垂直方向上有三行，每行有四個燃燒器。燃燒器28只是大略示意，因?yàn)樗鼈兛捎贸Ｒ?guī)方法設(shè)計(jì)。
一個前庭對流區(qū)，一般用標(biāo)號30表示，被提供用于與爐子上部16的氣流連通，它包括前庭底面32，該底面部分地由形成分岔20a的那部分管子24b和24c確定?？梢岳斫?，前庭底面32是氣密的。對流區(qū)30包括一個前壁34，一個后壁36，以及兩個側(cè)壁38(圖1中可以看到一個側(cè)壁)，這些壁是由許多垂直延伸的帶有以前述方式連結(jié)的肋片26的管子24形成的。
在前庭對流區(qū)30，置有間隔壁44，也是由許多互相連結(jié)的管子24形成的，用于將前庭對流區(qū)分隔為前氣流通路46和后氣流通路48。在后氣流通路48的下部置有加溫器50，緊接在加溫器的上方，置有主過熱器52，一排再熱管54被設(shè)置于前氣流通路46中。
爐子的上部16置有板式過熱器56，熱回收區(qū)30的前庭部分置有最終過熱器57，直接與板式熱器56流體連通。
置有許多間隔壁58，每一個壁都有一段靠近前壁18。間隔壁58在爐子的中部14貫穿前壁的一部分管子24，并在爐子的上部16向上延伸，如圖1和圖3所示。間隔壁58也可以安排為非疏水型懸置板設(shè)于爐子的上部16。
壁18、20和22的上端部，分岔壁20a，間隔壁58，以及前庭對流區(qū)30的間隔壁44，側(cè)壁38，前壁34和后壁36，在實(shí)際上全都?xì)w結(jié)于蒸氣產(chǎn)生器單元10上部的通用區(qū)。
單元10的上部設(shè)置頂部60，由許多帶有肋片26的管子24以前面敘述過的方式連結(jié)而成，但從爐子的前壁18至前庭對流區(qū)30的后壁36作水平延展。
由上所述可知，從爐子中部14的燃燒器28來的已燃燒的廢氣，向上經(jīng)過爐子的上部16，并在從前氣流通路46和后氣流通路48排出之前，經(jīng)過前庭對流區(qū)30。結(jié)果，熱氣繞經(jīng)板式過熱器56，最終過熱器57和主過熱器52，以及再熱管54和加溫器50，給流經(jīng)這些通路的流體添加熱量。
在前庭對流區(qū)30的后壁36附近，設(shè)有許多分離器64，它們被直接裝置在頂部60和主過熱器52之間的流體主通路上。這些分離器64和前面提到的專利中所述相同，其作用是將從頂部60排出的兩相流分離為液體和氣體。從分離器64出來的蒸氣直接送至主過熱器52，液體送至排泄集流管和熱回收回路作進(jìn)一步處理，這也與前面提到的專利所揭示的相同。
圖4和圖5有更清楚的說明，圖中描繪了爐子單元的下部12的壁22的一部分，管子24a和24b基本上是平行的、共面的，管子24b在管子24a當(dāng)中交替布置并均勻分布。在現(xiàn)行的具體裝置中，例如，每兩根管子24a配置一根管子24b。參照圖4，管子24b貼近水平面P1彎曲，從平面P1以下的垂直取向，到平面P1上方為角形取向。管子24b以角形延伸，形成爐子單元的中部14的壁18、20和22。參照圖5，管子24a的上端彎曲壁22的外面并連接到水平集流管72，以實(shí)現(xiàn)那里的管子之間的流體連通。
圖6和圖7描繪爐子單元的上部16的壁22的部分。管子24b與管子24c基本上是平行的、共面的，并在其中交替布置和均勻分布。在現(xiàn)行的具體裝置中，例如，每兩根管子24c配置一根管子24b。參照圖6，管子24b貼近水平面P2彎曲，從平面P2以下的角形取向(結(jié)合參照圖4和圖5)，到平面P2上方為垂直取向。管子24b在平面P2以上垂直延伸，形成爐子單元的上部16的壁18、20和22。參照圖7，管子24c的下端彎曲到壁22的外面，并連接到水平集流管82，以實(shí)現(xiàn)那里的管子之間的流體連通。
參照描述本發(fā)明蒸氣產(chǎn)生器的側(cè)壁22的圖8，流體通路的建立，是從管子24a的下端到管子24c的上端。在這種端頭處，置有水平集流管，包括一個進(jìn)口集流管70，與管子24a的下端有流體連通；一個進(jìn)口集流管76，與管子24b的下端有流體連通；一個出口集流管78，與管子24b的上端有流體連通；一個出口集流管84，與管子24c的上端有流體連通。盡管圖中未示，但可以理解，管子24c的下端和管子24c是彎曲至壁22之外的，如以上所述，同一個管子的相對端也是以相同的方式安置，所以，集流管70和84與集流管72和82同樣，都設(shè)置在側(cè)壁22的外側(cè)。設(shè)置在側(cè)壁22外側(cè)的垂直下水管74，在管子24a的上端和管子24b的下端之間提供流體的通路；同樣的，也設(shè)置在側(cè)壁22外側(cè)的垂直下水管80，在管子24b的上端和管子24c的下端之間提供流體的通路。
可以看出，在側(cè)壁22中流體的流動順序是經(jīng)過進(jìn)口集流管70，管子24a，出口集流管72，下水管74，進(jìn)口集流管76，管子24b，出口集流管78，下水管80，進(jìn)口集流管82，管子24c，以及出口集流管84。進(jìn)一步可以看出，流體在爐子單元的下部12和爐子單元的上部16分成兩個通路流動。雖然在圖8中上述通路只和一個側(cè)壁22相連，但可以理解，對前壁18，后壁20和另一個側(cè)壁22來說，是同樣的通路，當(dāng)然，爐子下部12的壁18和20的管子24a和24b向內(nèi)傾斜所形成的斗形區(qū)除外。
盡管為使描繪清晰而在圖中未加顯示，可以理解的是，除了上述的設(shè)置以外，提供有適當(dāng)?shù)倪M(jìn)口和出口集流管，下水管和管道，以便安置流體連通中的每一面壁的管子24和熱交換器以及頂部60，建立流通通路，這一點(diǎn)將在下面詳述。
參照圖1，在運(yùn)行時(shí)，外部水源的給水，在經(jīng)過設(shè)在爐壁18、20和22的下部的進(jìn)口集流管70(圖8)以前，先經(jīng)過加溫器管子50，提高水的溫度。全部的水向上流動，同時(shí)經(jīng)過壁18、20和22，如圖8更具體表示的，在它匯集至設(shè)在蒸氣產(chǎn)生器10的上部的集流管84(圖8)之前，經(jīng)過形成壁的管子24a、24b和24c，進(jìn)一步提高水的溫度，至少使一部分水轉(zhuǎn)化為蒸氣。爐子的相鄰的垂直管之間的溫度差至少應(yīng)超過100°F。此后，流體向下流經(jīng)適當(dāng)?shù)南滤芑蝾愃蒲b置(未示)，再向上流過間隔壁58(圖2)，給流體添加附加的熱量。然后，流體直接流過前庭對流區(qū)30的壁34、36、38和44，再往后，流體匯集并經(jīng)過頂部60。從頂部60，流體通過適當(dāng)?shù)募鞴芑蝾愃蒲b置流向分離器64，該分離器64將流體中的氣體部分和其中的液體部分分離。液體部分從分離器流向排流管和熱回收通路(未示)作進(jìn)一步處理，而分離器64中的流體的蒸氣部分直接進(jìn)入主過熱器52。在其中流體進(jìn)行噴霧調(diào)節(jié)溫度，此后，流體通向板式過熱器56和最終過熱器57，再以干燥蒸氣狀態(tài)流向汽輪機(jī)或類似設(shè)備。
由前所述可見幾個優(yōu)點(diǎn)。例如，使用纏繞形成爐子單元的中部14的角形管，能使流體勻和爐子熱量的不均衡，且流體流過爐子單元的邊界壁18、20和22是一個完整的通路，因此，不必使用多重通路以及它們連帶的集流管和下水管。另外，作為角形管的結(jié)果，可使用相對高的質(zhì)量流速率和大的管子尺寸，這些是垂直管裝置所不能及的。
利用這里所說的管子24b的垂直部分和角形部分的轉(zhuǎn)換，還有進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。例如，對比二分岔配件，結(jié)構(gòu)的完整性和周期性運(yùn)行中的熱疲勞壽命有所提高。兩相流也可被消除或者有更均勻的分布。減少管子24b的總熱負(fù)荷的結(jié)果是，在管子24b的滿負(fù)載下輸出焓的不均衡性減小。管子24b的進(jìn)口處的過冷減小，使得管子24b在亞臨界壓力下運(yùn)行時(shí)的熱-水力學(xué)敏感度有所改善。爐子單元下部12的管子中的流體的質(zhì)量流速率比使用二分岔配件或一個中間集流管所能達(dá)到的流速率高50％。由于向內(nèi)傾斜的壁18和20吸收熱量比壁22吸收得多，引起斗形區(qū)23的管子24b進(jìn)口處的熱吸收不均衡，比起使用二分岔配件或中間集流管所引起的不均衡，可以至少三分之一。如果在管子24b的垂直部分和角形部分之間使用分立彎頭零件，那末，可以用焊封來代替耐火的密封。
可以理解，盡管上述優(yōu)選具體裝置包含的爐子具有大體上是矩形的橫截面，其它的橫截面形狀例如具有圓形或橢圓形狀，也是可以用的，只要保持角形管裝置。例如，爐子的型式是根據(jù)爐子的橫截面形狀，而爐子可以有螺旋形的外形。(由于這個原因，這里應(yīng)該注意本發(fā)明所涉及的鍋爐型式，其中爐子的邊界壁的管子是按角形配置的，這通常被熟悉這方面技術(shù)的人賦以“螺旋管鍋爐”的名稱，盡管事實(shí)上鍋爐是不會有純數(shù)學(xué)上的螺旋結(jié)構(gòu)的，實(shí)際上它有矩形的橫截面。)。
還可以理解，管子24b纏繞爐子可以少于一個完整的循環(huán)或者多于一個完整的循環(huán)，這依賴于爐子的全面的物理尺度。角形管24b相對于水平面可以有各種偏向角度，對每一根管子24b而言，可以設(shè)有一根或更多的垂直管子24a和24c。管子24b的垂直管部分和角形管部分之間，也可以使用分立的彎曲零件，彎曲零件的進(jìn)口和出口直徑也可以不同。管子24b可以有平滑內(nèi)徑或螺旋內(nèi)徑，更進(jìn)一步，可以使用多導(dǎo)入肋條或者內(nèi)部的長條擾流發(fā)生器。
參照圖8，可以進(jìn)一步理解，下水管80可以連接到熱回收區(qū)的小孔徑側(cè)壁緩沖器86，使角形管24b的上端和緩沖器之間流體連通。為在熱回收區(qū)使用緩沖通路，流體可以從管子24b的上端通過，因此可減少小孔徑/熱回收區(qū)和爐子圍壁之間的焊接界面的熱應(yīng)力。
可以進(jìn)一步理解，為便于介紹，省略了蒸氣產(chǎn)生器的一些部分。例如，在蒸氣產(chǎn)生器的邊界壁的周圍，可提供支持系統(tǒng)，在燃燒器28的附近，可提供風(fēng)箱或類似物，以常規(guī)方式向燃燒器供應(yīng)空氣。還可以理解，形成爐子單元上部16的管子24的上端部分和前庭對流區(qū)30，可以從蒸氣產(chǎn)生器單元10的上方某個位置懸掛起來，以便按常規(guī)方式適應(yīng)頂部支架和熱損耗。
前面的揭示意指修改，變化和替代的范圍，在某些實(shí)例中本發(fā)明的某些特征將被使用而不必有其余特征的相應(yīng)使用。因此，恰當(dāng)?shù)刂赋龈郊拥臋?quán)利要求被認(rèn)為是廣泛的，在某種意義上是與本發(fā)明的精神和范圍一致的。
權(quán)利要求
1.蒸氣產(chǎn)生器系統(tǒng)，包括第一部分管子，這些管子基本上垂直地延伸，形成爐子下壁部分的一部分；第二部分管子，這些管子基本上垂直地延伸，形成所述爐子上壁部分的一部分；第三部分管子，它們在所述下壁部分基本上垂直地延伸，形成所述下壁部分的一部分，基本上成角形的部分形成所述爐子的中壁部分，在所述上壁基本上是垂直的，形成所述上壁部分的一部分；所述第三部分管子與所述下壁部分的所述第一部分管子和所述上壁的所述第二部分管子的關(guān)系，基本上是交替的、共面的和平行的關(guān)系；以及使流體流經(jīng)所述管子以便向所述流體供應(yīng)熱量的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述第三部分所述管子，形成所述下壁和上壁部分的一部分，以及所述中壁部分的全部。
3.如權(quán)利要求1所述蒸氣產(chǎn)生器，還包括許多肋片，這些肋片處于相鄰的管子之間，對所述爐子起氣密作用。
4.如權(quán)利要求1所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述第三部分管子中的每一根所述管子，形成基本上是單程的、連續(xù)的、平滑的流體流通通路。
5.如權(quán)利要求1所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述第三部分管子中的每一根管子包括處于所述下壁和中壁部分之間的第一單程通路彎曲部分，和處于所述中壁和上壁部分之間的第二單程通路彎曲部分。
6.如權(quán)利要求1所述蒸氣產(chǎn)生器還包括過熱單元、流體分離裝置和流體流通通路，該通路連接所述流體分離裝置，使所述爐子與所述過熱單元之間形成連貫流動關(guān)系。
7.如權(quán)利要求6所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述流體分離裝置，在所述系統(tǒng)起動和滿載工作期間，接收來自所述爐子的流體，并將所述流體分離為液體和蒸氣，所述流體流通通路在所述系統(tǒng)和滿載工作期間，將來自所述流體分離裝置的蒸氣輸送到所述過熱單元。
8.如權(quán)利要求1所述蒸氣產(chǎn)生器還包括一個具有小的開口邊壁緩沖器的熱回收區(qū)，所述緩沖器與第三部分管子有流體連通。
9.蒸氣產(chǎn)生器系統(tǒng)，包括一個立式爐子單元，其邊界壁由許多管子形成；所述管子的第一部分，這些管子在所述壁的下部基本上垂直地延伸；所述管子的第二部分，這些管子在所述壁的上部基本上垂直地延伸；所述管子的第三部分，這些管子在所述下壁部分基本上垂直地延伸，在所述壁的中間部分基本上成角形延伸，以及在所述上壁部分基本上垂直地延伸；所述第三部分管子，與所述下壁部分的所述第一部分管子和所述上壁部分的所述第二部分管子的關(guān)系，基本上是交替的、共面的和平行的關(guān)系；以及使流體流經(jīng)所述管子以便向所述流體供應(yīng)由所述爐子產(chǎn)生的熱量的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述管子的所述第三部分，形成所述下壁和上壁部分的一部分，以及所述中壁部分的全部。
11.如權(quán)利要求9所述蒸氣產(chǎn)生器，還包括許多肋片，這些肋片處于相鄰的管子之間，對所述爐子起氣密作用。
12.如權(quán)利要求9所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述第三部分管子中的每一根所述管子，包括處于所述下壁和中壁部分之間的第一單程通路彎曲部分，和處于所述中壁和上壁部分之間的第二單程通路彎曲部分，因此，所述第三部分管子中的每一根管子，在爐子單元的整個范圍內(nèi)，基本上形成單程的、連續(xù)的、平滑的流體流通通路。
13.如權(quán)利要求12所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述第一和第二彎曲部分，有一個入口和一個出口，所述入口和所述出口的直徑是不相等的。
14.如權(quán)利要求9所述蒸氣產(chǎn)生器，還包括過熱單元，流體分離裝置和流體流通通路，該通路連接所述流體分離裝置，使所述爐子單元與所述過熱單元之間形成連貫流動關(guān)系。
15.如權(quán)利要求14所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述流體分離裝置，在所述系統(tǒng)起動和滿載工作期間，接收來自所述爐子單元的流體，并將所述流體分離為液體和蒸氣，所述流體流通通路在所述系統(tǒng)起動和滿載工作期間，將來自所述流體分離裝置的蒸氣輸送到所述過熱單元。
16.如權(quán)利要求9所述蒸氣產(chǎn)生器，還包括一個具有小的開口邊壁緩沖器的熱回收區(qū)，所述緩沖器用于接收來自所述第三部分管子的流體。
17.一種蒸氣產(chǎn)生器系統(tǒng)，包括一個立式爐子單元，其邊界壁由許多管子形成，所述壁被排列為下部、中部和上部，所述的許多管子被分配為第一系列管子、第二系列管子和第三系列管子，所述第一和第三系列管子基本上是垂直延伸的，所述第二系列管子中的所述每一根管子具有按緊鄰的順序說，基本上垂直延伸的第一部分，第一彎曲部分，一個相對于水平面成銳角的延伸部分，第二個彎曲部分和基本上垂直延伸的第二部分，因此，所述第二系列管子中的所述每一根管子，在所述爐子單元的整個范圍內(nèi)，基本上形成單程的、連續(xù)的、平滑的流體流通通路。所述壁的所述下部包括所述管子的所述第一系列，它們是均勻分布的，與所述管子的第二系列的所述第一垂直部分的關(guān)系，基本上是交替的、共面的和平行的。所述壁的所述中部分包括所述管子的所述第二系列的所述角形部分，以及所述壁的所述上部包括所述管子的所述第三系列，它們是均勻分布的，與所述管子的第二系列的所述第二垂直部分的關(guān)系，基本上是交替的、共面的和平行的，以及使流體通過所述管子以便向所述流體供應(yīng)熱量的裝置，所述流體通過所述管子的所述第一系列，然后通過所述管子的所述第二系列，再經(jīng)過所述管子的所述第三系列。
18.如權(quán)利要求17所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述蒸氣產(chǎn)生器還包括許多肋片，這些肋片處于相鄰的管子之間，對所述爐子單元起氣密作用。
19.如權(quán)利要求17所述蒸氣產(chǎn)生器，包括一個過熱單元；流體分離裝置；流體流通通路，該通路連接所述流體分離裝置，使所述爐子單元和過熱單元之間形成連貫流動關(guān)系，其特征是所述分離裝置，在所述系統(tǒng)起動和滿載工作期間，接收來自所述爐子單元的流體，并將所述流體分離為液體和蒸氣，所述流體流通通路，在所述系統(tǒng)起動和滿載工作期間，將來自所述流體分離裝置的蒸氣，輸送到所述過熱單元。一個具有小的開口邊壁緩沖器的熱回收區(qū)，所述緩沖器接收來自所述第二系列管子的流體。
20.如權(quán)利要求17所述蒸氣產(chǎn)生器，其特征在于所述第一和第二彎曲部分，有一個入口和一個出口，所述入口和所述出口的直徑是不相等的。
全文摘要
一種蒸氣產(chǎn)生器系統(tǒng)，包括由許多管子形成的立式爐子單元，一部分管子具有上管端和下管端并相對于水平面成銳角延伸，一部分管子從下管端垂直向下延伸，以及一部分管子從上管端向上垂直延伸。所提供的附加的下垂直管子和上垂直管子，與分別從下端和上端垂直延伸的管子是共面的、平行的，并在其中交替安置和均勻分布的。提供的裝置使流體通過爐子單元區(qū)域，并將流體的一部分轉(zhuǎn)化為蒸氣，或者對流體加熱。
文檔編號F22B29/00GK1127340SQ95115538
公開日1996年7月24日 申請日期1995年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月11日
發(fā)明者弗朗西斯·戴維·費(fèi)茨格拉德 申請人:福斯特·惠勒能源公司